專利名稱：胰高血糖素類似物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及胰高血糖素類似物及它們的醫(yī)療用途(例如在治療食物攝取過(guò)量、肥胖癥和超重中的醫(yī)療用途)。
背景技術(shù)：
前胰高血糖素原(pr印roglucagon)是158個(gè)氨基酸的前體多肽，其在組織中被差異性加工而形成多種結(jié)構(gòu)上相關(guān)的胰高血糖素原(proglucagon)衍生肽，包括胰高血糖素(Glu)、胰高血糖素樣肽-I(GLP-I)、胰高血糖素樣肽-2 (GLP-2)和胃泌酸調(diào)節(jié)素 (oxyntomodulin,OXM)。這些分子參與多種生理功能，包括葡萄糖體內(nèi)平衡、胰島素分泌、胃排空和腸生長(zhǎng)以及食物攝取調(diào)節(jié)。胰高血糖素是四個(gè)氨基酸的肽，其對(duì)應(yīng)于前胰高血糖素原的53至81位氨基酸， 并具有如下序列:His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Se r-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr(SEQ ID NO :1)。胃泌酸調(diào)節(jié)素(OXM)是37個(gè)氨基酸的肽，其包含胰高血糖素完整的四個(gè)氨基酸序列以及八肽羧基端延伸(前胰高血糖素原的82至89位氨基酸，其序列為L(zhǎng)ys-Arg-Asn-Arg-Asn-Asn-IIe-Al a (SEQ ID NO :2)，并稱為“間插肽 l(intervening peptide 1) ” 或 IP-1 ；因此，人胃泌酸調(diào)節(jié)素的完整序列為 His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-S er-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-Lys-Arg-Asn-Arg-Asn-As n-IIe-Ala(SEQ ID NO :3))。GLP-1的主要生物活性片段作為30個(gè)氨基酸的、對(duì)應(yīng)于前胰高血糖素原之98至127位氨基酸的C端酰胺化肽而產(chǎn)生。胰高血糖素通過(guò)結(jié)合肝細(xì)胞上的胰高血糖素受體來(lái)幫助維持血液中的葡萄糖水平，其通過(guò)糖原分解使肝釋放以糖原形式儲(chǔ)存的葡萄糖來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著這些儲(chǔ)存的耗盡，胰高血糖素刺激肝通過(guò)糖異生合成額外的葡萄糖。這些葡萄糖釋放進(jìn)血流中，從而防止低血糖癥的發(fā)生。OXM響應(yīng)于食物攝入而釋放到血液中，并與食物卡路里含量成比例。已顯示OXM在人中抑制食欲并抑制食物攝取(Cohen 等，Journal of Endocrinology and Metabolism, 88，4696-4701，2003 ；WO 2003/022304)。除了與GLP-I類似的那些食欲抑制作用以外，OXM 一定還通過(guò)另一種機(jī)制影響體重，這是因?yàn)橛梦该谒嵴{(diào)節(jié)素處理的大鼠與對(duì)飼(pair-fed) 大鼠相比顯示更輕的體重(Bloom, Endocrinology 2004,145, 2687) 用OXM處理肥胖嚙齒類動(dòng)物還提高了它們的葡萄糖耐受(Parlevliet等，Am J Physiol Endocrinol Metab, 294，E142-7，2008)并抑制體重增加(W0 2003/022304)。OXM活化胰高血糖素受體和GLP-I受體，其對(duì)胰高血糖素受體的效力比對(duì)GLP-I受體的效力高2倍，但比天然胰高血糖素和GLP-I對(duì)它們各自受體的效力低。胰高血糖素也能活化兩種受體，但相對(duì)于GLP-I受體來(lái)說(shuō)對(duì)胰高血糖素受體有強(qiáng)偏好性。另一方面，GLP-I 不能活化胰高血糖素受體。胃泌酸調(diào)節(jié)素的作用機(jī)制尚不完全清楚。尤其是，不了解激素作用是僅通過(guò)胰高血糖素受體和GLP-I受體介導(dǎo)，還是通過(guò)一種或多種尚未鑒定出的受體介導(dǎo)。
已顯示另一些肽結(jié)合并活化胰高血糖素受體和GLP-I受體(Hjort等，Journal of Biological Chemistry, 269, 30121-30124,1994)以及抑制體重增加和減少食物攝取(W0 2006/134340 ；WO 2007/100535 ；WO 2008/101017)。肥胖癥被認(rèn)為是日益增多的全球性健康問(wèn)題，并且其與多種疾病(特別是心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)、2型糖尿病、阻塞性睡眠呼吸暫停、某些類型的癌癥和骨關(guān)節(jié)炎)相關(guān)。因此，已發(fā)現(xiàn)肥胖癥減少預(yù)期壽命。根據(jù)世界衛(wèi)生組織所作的2005預(yù)測(cè)，全球有4億成年人(年齡> 15歲)被劃歸為肥胖。在美國(guó)，目前認(rèn)為肥胖癥是僅次于吸煙的可預(yù)防性死亡之第二大原因。肥胖癥的增多導(dǎo)致糖尿病的增多，約90%的患2型糖尿病的人群可劃歸為肥胖。 全球有2億4千6百萬(wàn)人患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2025年將會(huì)有3億8千萬(wàn)人患糖尿病。許多人還有另外的心血管風(fēng)險(xiǎn)因素，包括高/異常LDL和甘油三酯以及低HDL。與未患糖尿病的人相比，患有糖尿病的人發(fā)生心血管疾病的可能性為前者的2至 4倍，使其成為最常見(jiàn)的糖尿病并發(fā)癥。在患有糖尿病的人中，心血管疾病導(dǎo)致約50%的死亡。與未患糖尿病的年輕成年人相比，患有糖尿病的年輕成年人患冠心病(CHD)的幾率高 12 40倍并極易發(fā)生和流行肥胖癥和2型糖尿病，這些代謝疾病相關(guān)的發(fā)病率和死亡率突顯了對(duì)有效治療選擇的醫(yī)療需要。因此，非常需要通過(guò)醫(yī)療手段治療肥胖癥和提高葡萄糖耐受。發(fā)明概述在第一方面中，本發(fā)明提供了具有式R1-X-Z-R2的化合物或其可藥用鹽，其中R1為H、CV4烷基、乙酰基、甲?；⒈郊柞；蛉阴；?；R2 為 OH 或 NH2;X為具有式I的肽His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Lys-A Ia-Ala-His-Asp-Phe-Val-Glu-Trp-Leu-Leu-Arg-Ala(SEQ ID NO 4)或在至多4個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則第2位殘基選自Aib、D-Ser ；第12 位殘基選自Leu、Arg、Dpu、Dpr、0rn ；第16 位殘基選自Arg、His、Lys, Glu、Asp ；第17 位殘基選自Arg、Leu、Dpu, Dpr、Orn ；第18 位殘基選自Arg、Lys、His、Ser、Tyr ；第20 位殘基選自Gln、Lys、Arg、Glu、Asp ；第21位殘基為Glu ；第24位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys、Arg、Asp ；第27 位殘基選自Met、Cys、Lys、Arg、Glu ；第28 位殘基選自Asn、Ser、Lys、Glu、Ala、Leu、Asp ；以及第29 位殘基選自Ilir、Glu、Lys ；并且Z不存在或者為具有1 20個(gè)選自Ala、Leu、kr、Thr、Tyr、Cys、Glu、Lys、 Arg、Dbu, Dpr和Orn之氨基酸單元的肽序列。在所述第一方面的某些實(shí)施方案中，X可在至多4個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則第2位殘基選自Aib、D-Ser ；第16 位殘基選自Arg、His、Lys、Glu ；第17位殘基選自Arg、Leu ；第18 位殘基選自Arg、Lys、His、Ser、Tyr ；第20 位殘基選自Gln、Lys、Arg、Glu ；第24 位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys、Arg ；第27 位殘基選自Met、Cys、Lys、Arg、Glu ；第28 位殘基選自Asn、Ser. Lys. Glu. Ala、Leu ；以及第州位殘基選自1111~、6111、1^8。在所述第一方面的某些實(shí)施方案中，X可在至多4個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則第2位殘基選自Aib、D-Ser ；第16 位殘基選自Arg、His、Lys、Glu、Gly第M 位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys、Arg第27 位殘基選自Met、Cys、Lys、Arg、Glu第28 位殘基選自Asn、Ser、Lys、Glu、Ala、Leu ；以及第州位殘基選自Thr、Glu、Lys0在與上述第一方面的定義保持一致的同時(shí)，可期望X包含以下的一個(gè)或多個(gè)殘基組及其組合17-Lys,18-Ala ； 17-Leu,18-Ala ；17-Lys,18-Ala, 20-His ；17-Leu,18-Ala,20-His ；17-Lys,18-Ala,24-Glu ；17-Leu,18-Ala,24-Glu ；17-Lys,18-Ala,27-Leu ；17-Leu,18-Ala, 27-Leu ；17-Lys,18-Ala,29-Ala ；17-Leu,18-Ala,29-Ala ；17-Lys,18-Ala,27-Leu,29-Ala ；17-Leu,18-Ala,27-Leu,29-Ala ；17-Lys,18-Ala,27-Leu,28—Arg，29-Ala ；17-Leu,18-Ala,27-Leu,28-Arg,29-Ala ；24-Glu,28-Arg ；24-Glu,28-Arg,27-Leu ；24-Glu,28-Arg,27-Leu,29-Ala ；27-Leu,28-Arg,29-Ala ；29-Ala ；20-Arg,24—Arg，27-Lys,28—Leu ；
17-Arg ；
18-Arg ；
20-Gln ；
24-Gln ；
27-Met,28-Asn,29-Thr ；或
24-Lys0
例如，X可具有以下序列
HSQGTFTSDYSKYLDSKAARDFVRffLKLA(SEQIDNO5)
HSQGTFTSDYSKYLDSRAAHDFVEffLLRA(SEQIDNO12)
HSQGTFTSDYSKYLDSKRAHDFVEffLLRA(SEQIDNO13)
HSQGTFTSDYSKYLDSKAAQDFVEffLLRA(SEQIDNO8)
HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVQffLLRA(SEQIDNO9)
HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEffLMNT(SEQIDNO10)
HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVKffLLRA(SEQIDNO11)或在至多5個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則第2位殘基選自Aib、D-Ser ；第16 位殘基選自Arg、His、Lys、Glu ；第17 位殘基為 Arg、Leu、Dpu, Dpr, Orn ；第20 位殘基選自Gln、Lys、Arg、Glu、Asp ；第21位殘基為Glu ；第24 位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys、Arg、Asp ；第27 位殘基選自Met、Cys、Lys、Arg、Glu ；第28 位殘基選自Asn、kr、Lys、Glu、Ala、Leu、Asp ；以及第四位殘基選自Thr、Glu、Lys ；并且Z不存在或者為具有1 20個(gè)選自Ala、Leu、Ser, Thr, Tyr, Cys, Glu、Lys、 Arg、Dbu, Dpr和Orn之氨基酸單元的肽序列。在所述第二方面的某些實(shí)施方案中，X可在至多4個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則
第2位殘基選自Aib、D-Ser ；第16 位殘基選自Arg、His、Lys, Glu、Gly ；第17位殘基選自Arg、Leu ；第18 位殘基選自Arg、Lys, His、Ser、Tyr ；第20 位殘基選自Gln、Lys, Arg, Glu ；第M 位殘基選自:Gln、Leu、Ala、Lys、Arg ；第27 位殘基選自:Met、Cys、Lys、Arg、Glu ；第沘位殘基選自Asn、kr、Lys、Glu、Ala、Leu；以及第四位殘基選自1111~、6111、1^8。在與上述第二方面的定義保持一致的同時(shí)，可期望X包含所述第一方面涉及的上述任何殘基組或者一個(gè)或多個(gè)以下殘基組20-Gln, 24-Gln, 27-Met, 28-Asn, 29-Thr ；或17-Leu,20-Gln,24-Gln,28-Asn,29-Thr。HSQGTFTSDYSKYLDSKAAQDFVQffLMNT(SEQ ID NO :15)或HSQGTFTSDYSKYLDSLAAQDFVQffLLNT(SEQ ID NO 14)。本發(fā)明還提供了編碼本發(fā)明化合物的核酸(其可為DNA或RNA)、包含該核酸的表達(dá)載體以及包含該核酸或表達(dá)載體的宿主細(xì)胞。在另一方面中，本發(fā)明提供了一種組合物，其包含與載體混合的本文定義之胰高血糖素肽類似物或者其鹽或衍生物、編碼該胰高血糖素肽類似物的核酸、包含該核酸的表達(dá)載體或包含該核酸或表達(dá)載體的宿主細(xì)胞。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述組合物為可藥用組合物并且所述載體為可藥用載體。胰高血糖素肽類似物可以是胰高血糖素類似物的可藥用酸加成鹽。所述化合物用于防止體重增加或促進(jìn)體重減輕?！胺乐埂笔侵概c不進(jìn)行治療相比抑制或減少體重增加，而不必然指體重增加的完全停止。所述肽可引起食物攝取的減少和 /或能量消耗的增加，從而導(dǎo)致對(duì)體重的可見(jiàn)作用。不依賴于其對(duì)體重的作用，本發(fā)明化合物可對(duì)葡萄糖耐受和循環(huán)膽固醇水平具有有益作用(能降低循環(huán)LDL水平并提高HDL/LDL 比值)。因此，本發(fā)明化合物可用于直接或間接治療由體重超重引起或以其為特征的任何病癥，例如治療和/或預(yù)防肥胖癥、病態(tài)肥胖、肥胖相關(guān)炎癥、肥胖相關(guān)膽囊疾病、肥胖引起的睡眠呼吸暫停。本發(fā)明化合物還可用于治療代謝綜合征、胰島素抗性、葡萄糖不耐受、2型糖尿病、高血壓、致動(dòng)脈粥樣化血脂異常(atherogenic dyslipidimia)、動(dòng)脈粥樣硬化、動(dòng)脈硬化、冠心病或中風(fēng)。它們?cè)谶@些病癥中的作用可由它們對(duì)體重的作用引起或與其有關(guān)，或者可不依賴于其對(duì)體重的作用。因此，本發(fā)明提供了本發(fā)明化合物治療有此需要之個(gè)體中上述病癥的用途。本發(fā)明還提供了用于醫(yī)學(xué)治療方法中的本發(fā)明化合物，特別是用于治療上述病癥的方法中的本發(fā)明化合物。本發(fā)明還提供了本發(fā)明化合物在制備用于治療上述病癥之藥物中的用途。如所述地，本發(fā)明還包括含有上述核酸序列(任選地與指導(dǎo)其表達(dá)的序列相組合)的表達(dá)載體以及包含所述表達(dá)載體的宿主細(xì)胞。優(yōu)選地，所述宿主細(xì)胞能表達(dá)并分泌本發(fā)明化合物。在又一方面中，本發(fā)明提供了產(chǎn)生所述化合物的方法，該方法包括在適于所述化合物表達(dá)的條件下培養(yǎng)所述宿主細(xì)胞并純化由此產(chǎn)生的化合物。本發(fā)明還提供了用于醫(yī)學(xué)治療方法中的本發(fā)明之核酸、本發(fā)明之表達(dá)載體或能表達(dá)和分泌本發(fā)明化合物的宿主細(xì)胞。應(yīng)理解，所述核酸、表達(dá)載體和宿主細(xì)胞可用于治療上述可使用所述化合物本身治療的任何疾病。因此，除非上下文中另外指出，涉及包含本發(fā)明化合物的治療組合物、本發(fā)明化合物的施用或其任何治療用途的內(nèi)容應(yīng)解釋為涵蓋本發(fā)明核酸、表達(dá)載體或宿主細(xì)胞的等同用途。


圖1. ZP^69對(duì)db/db小鼠口服葡萄糖耐受的作用。db/db小鼠被禁食過(guò)夜并在即將要施用(腹膜內(nèi))運(yùn)載體(vehicle)或ZP^6W45nm0l/kg)之前采集初始血樣(禁食血液葡萄糖水平)。15分鐘后給與口服劑量的葡萄糖(5ml/kg中的lg/kg)，并在t = 30分鐘、t = 60分鐘、t = 120分鐘和t = 240分鐘時(shí)測(cè)量BG水平。針對(duì)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)計(jì)算與基線(t = 0)的差異，并測(cè)定AUCch24c^w值。ZP^69顯著提高糖尿病db/db小鼠的葡萄糖耐受。圖2. ZP2669對(duì)小鼠食物攝取的作用。按照體重分類的多個(gè)經(jīng)分類小鼠組被禁食過(guò)夜，并用PYY3_36(30nmol/kg)(內(nèi)部陽(yáng)性對(duì)照)、胰高血糖素(500nmOl/kg)、ZP2669 (500nmol/kg)或運(yùn)載體處理。1小時(shí)后，將預(yù)先稱重的食物施與小鼠，通過(guò)在1小時(shí)后稱量剩余食物來(lái)測(cè)量食物攝取并相對(duì)于體重進(jìn)行表示(mg食物/g體重)。與根據(jù)先前發(fā)現(xiàn)所預(yù)期的一致，PYY (3-36)顯示出食欲抑制作用。 ZP2669(500nmol/kg)在注射肽后第1小時(shí)內(nèi)顯著降低了食物攝取。胰高血糖素對(duì)食物攝取無(wú)影響。圖3.用ZP2669處理28天對(duì)飲食誘導(dǎo)肥胖(diet induced obese,DI0)小鼠的體重的作用。用高脂飲食(high fat diet,HFD)飼喂C57B1/6雄性小鼠并用ZP^69 (500nmol/ kg)或運(yùn)載體處理(每日兩次；皮下)。按照與DIO組相同的治療方案用運(yùn)載體(鼠食)處理飼喂常規(guī)鼠食的非肥胖對(duì)照組。每天記錄體重，并利用其在整個(gè)研究中施用經(jīng)體重修正之劑量的肽。ZP^69將所增加體重降低至與用鼠食飼喂組中所觀察到的相似水平。圖4.用GluGLP-I雙效激動(dòng)劑處理DIO小鼠4周(每日兩次)對(duì)LDL膽固醇濃度的作用。與運(yùn)載體相比，OXM (p = 0. 002)和ZP2669 (p = 0. 0006)的作用顯著。圖5.用GluGLP-I雙效激動(dòng)劑處理DIO小鼠4周(每日兩次)對(duì)HDL/LDL比值的作用。用于0ΧΜ、exendin-4的運(yùn)載體為PBS(pH 7. 4)，用于ZP^69的運(yùn)載體為醋酸鹽(pH 5. 0)。與運(yùn)載體相比，OXM(p = 0. 2% )和ZP2669 (p = 0. 05% )的作用顯著。圖6.化合物ΖΡ^72中17_Lys的化學(xué)修飾。發(fā)明詳述在本說(shuō)明書(shū)通篇中，采用常規(guī)的單字母和三字母編碼天然氨基酸，并采用通常接受的三字母編碼其它氨基酸(如Aib ( α -氨基異丁酸)、0rn (鳥(niǎo)氨酸),Dbu (2,4- 二氨基丁酸)和Dpr (2，3-二氨基丙酸))。術(shù)語(yǔ)“本源(native)胰高血糖素”是指具有如下序列的人本源胰高血糖素H-His -Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-OH(SEQ ID NO :1)。
術(shù)語(yǔ)“胃泌酸調(diào)節(jié)素”和“0ΧΜ”是指具有如下序列的人本源胃泌酸調(diào)節(jié)素=H-His -Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-Lys-Arg-Asn-Arg-Asn-Asn-IIe-Ala-OH(SEQ ID NO 3)。本發(fā)明提供了上述化合物。為了避免疑義，在本文提供的定義中，X的序列通常僅在所示允許變化的位置處與式I有差異?？烧J(rèn)為序列X中的氨基酸以常規(guī)的N端到C端方向從1至四位連續(xù)編號(hào)。因此，應(yīng)對(duì)X中的“位置”作相應(yīng)的解釋，如同應(yīng)對(duì)人本源胰高血糖素和其它分子中的位置作相應(yīng)解釋一樣。本發(fā)明化合物可在肽序列X中具有一個(gè)或多個(gè)分子內(nèi)橋。每個(gè)這樣的橋在X的兩個(gè)氨基酸殘基的側(cè)鏈之間形成，所述兩個(gè)氨基酸殘基通常被χ線性序列中三個(gè)氨基酸所間隔(即，在氨基酸A和氨基酸A+4之間形成)。更特別地，所述橋可在殘基對(duì)12和16、16和20、17和21、20和M或者M(jìn)和28 的側(cè)鏈之間形成。兩個(gè)側(cè)鏈可通過(guò)離子相互作用或通過(guò)共價(jià)鍵彼此連接。因此，這些殘基對(duì)可包含帶相反電荷的側(cè)鏈從而通過(guò)離子相互作用形成鹽橋。例如，一個(gè)殘基可以是Glu 或Asp，另一殘基可以是Lys或Arg。Lys與Glu配對(duì)以及Lys與Asp配對(duì)還能夠反應(yīng)形成內(nèi)酰胺環(huán)。同樣地，Tyr與Glu或者Tyr與Asp能形成內(nèi)酯環(huán)。特別地，第20和M位殘基可以允許形成分子內(nèi)橋。在這些位置合適的殘基對(duì)的實(shí)例包括20-Asp,24-Lys ；20-Glu,24-Lys ；20-Asp，24_Arg ；20-Glu,24-Arg ；20-Lys,24-Asp ；20-Arg，24-Asp ；20-Lys，24_Glu ；和20-Arg，24-Glu。不希望受到任何特定理論的約束，認(rèn)為這種分子內(nèi)橋穩(wěn)定了分子的α螺旋結(jié)構(gòu)并因而提高了針對(duì)GLP-I受體以及可能的胰高血糖素受體的效力和/或選擇性。在第12位替換(例如，替換為Arg或Leu)可提高針對(duì)GLP-I受體的效力和/或選擇性。在第16位存在堿性氨基酸(Arg、Lys或His)可增強(qiáng)分子的溶解性并且可提高生物利用度。本源胰高血糖素的第17和18位精氨酸殘基似乎提供了針對(duì)胰高血糖素受體的顯著選擇性。在這些位置中的一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)行多種替換可提高針對(duì)GLP-I受體和胰高血糖素受體兩者的效力和/或選擇性。第17位的Lys或Leu可提高針對(duì)胰高血糖素受體的效力。Lys可為特別有效的，尤其是當(dāng)?shù)?1位具有負(fù)電荷殘基(如Asp)時(shí)，這是由于形成分子內(nèi)橋的潛力所致。第18位疏水性殘基或小的親水性殘基(例如41&或％1·)可提高針對(duì)GLP-I受體和胰高血糖素受體兩者的效力。本源胰高血糖素的第27J8和四位殘基似乎提供了針對(duì)胰高血糖素受體的顯著選擇性。在本源胰高血糖素這些位置中的1個(gè)、2個(gè)或所有這3個(gè)位置進(jìn)行替換可提高針對(duì) GLP-I受體的效力和/或選擇性，并可能不顯著降低針對(duì)胰高血糖素受體的效力。特別的實(shí)例包括第27位的Leu、第28位的Arg和第四位的Ala。當(dāng)?shù)贛位具有帶負(fù)電荷之氨基酸 (例如Glu)時(shí)，可尤其優(yōu)選觀-Arg，其可與所述帶負(fù)電荷之氨基酸形成分子內(nèi)橋，這可具有提高其針對(duì)GLP-I受體之效力的作用。對(duì)第27位天然存在的Met進(jìn)行替換(例如用Leu、Lys或Glu進(jìn)行替換)還降低氧化的潛力，從而提高化合物的化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)第28位天然存在的Asn進(jìn)行替換(例如用Arg或Leu進(jìn)行替換)還降低在酸溶液中脫酰胺基的潛力，從而提高化合物的化學(xué)穩(wěn)定性。還可通過(guò)引入可能形成兩親性螺旋結(jié)構(gòu)并且可能不會(huì)顯著降低針對(duì)胰高血糖素受體之效力的殘基來(lái)提高針對(duì)GLP-I受體的效力和/或選擇性。這可通過(guò)在第16、20、對(duì)和觀位中的一個(gè)或多個(gè)位置引入帶電荷殘基來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，第對(duì)和觀位殘基可全部帶電荷， 第20J4和28位殘基可全部帶電荷，或者第16、20、M和28位殘基可全部帶電荷。例如， 第20位殘基可以是His或Arg (特別是His)。第M位殘基可以是GlU、ASp、LyS或Arg (特別是Glu)。第觀位殘基可以是Arg。在第20和M位中的1個(gè)或2個(gè)位置用天然存在的殘基Gln替換還降低在酸溶液中脫酰胺基的潛力，從而提高化合物的化學(xué)穩(wěn)定性。所述化合物可包含1 20個(gè)氨基酸的C端肽序列Z，例如用以穩(wěn)定胰高血糖素肽類似物的構(gòu)型和/或二級(jí)結(jié)構(gòu)，和/或用以使胰高血糖素肽類似物對(duì)酶水解更具抗性，例如，W099/46283中所述。當(dāng)存在時(shí)，Z代表1 20個(gè)氨基酸殘基(例如，1 15個(gè)氨基酸殘基，更優(yōu)選地 1 10個(gè)氨基酸殘基，特別地1 7個(gè)氨基酸殘基(例如1、2、3、4、5、6或7個(gè)氨基酸殘基， 例如6個(gè)氨基酸殘基))的肽序列。肽序列Z中的每個(gè)氨基酸殘基可獨(dú)立地選自Ala、Leu、 Ser、Thr、Tyr、Cys、Glu、Lys、Arg、Dbu (2,4 二氨基丁酸)、Dpr (2，3- 二氨基丙酸)和 Orn (鳥(niǎo)氨酸)。優(yōu)選地，所述氨基酸殘基選自kr、Thr、Tyr, Cys, Glu、Lys, Arg、Dbu, Dpr和Orn， 更優(yōu)選地可僅選自GliuLys和Cys。上述氨基酸可具有D或L構(gòu)型，但優(yōu)選具有L構(gòu)型。特別優(yōu)選的序列Z為4、5、6或7個(gè)連續(xù)的賴氨酸殘基(即Lys3、Lys4, Lys5, Lys6或Lys7)，特別是5或6個(gè)連續(xù)的賴氨酸殘基。Z序列的另一些實(shí)例示于WO 01/04156中?；蛘?，序列Z 的C端殘基可以是Cys殘基。這可有助于化合物的修飾(例如PEG化)。在這些實(shí)施方案中，序列Z的長(zhǎng)度可例如僅為1個(gè)氨基酸(即Z = Cys)或者可為2、3、4、5、6或更多個(gè)氨基酸。因此，其它氨基酸作為肽X和末端Cys殘基之間的間隔物。肽序列Z與人OXM IP-I部分的對(duì)應(yīng)序列(其具有序列 Lys-Arg-Asn-Arg-Asn-Asn-Ile-Ala)具有不高于 25% 的序列同一性。相對(duì)于另一多肽序列(例如，IP-1)，給定肽或多肽序列的“氨基酸序列同一性百分比(％)”計(jì)算為當(dāng)將兩者彼此比對(duì)時(shí)(適當(dāng)時(shí)可引入空位以進(jìn)行最佳比對(duì))，給定肽序列中與另一多肽對(duì)應(yīng)序列中相應(yīng)氨基酸殘基一致的氨基酸殘基的百分比。同一性百分比的值可通過(guò) WU-BLAST-2 確定(Altschul 等，Methods in Enzymology，266 :460-480 (1996))。 WU-BLAST-2采用若干檢索參數(shù)，其中大部分設(shè)置為缺省值?？烧{(diào)整參數(shù)設(shè)置為如下值 重疊跨度(overlap span) = 1,重疊分?jǐn)?shù)(overlap fraction) = 0. 125,字閾值(wordthreshold) (T) =11。氨基酸序列同一性百分比的值通過(guò)將由WU-BLAST-2確定的匹配的一致殘基數(shù)除以參照序列的殘基總數(shù)(忽略由WU-BLAST-2引入?yún)⒄招蛄幸允贡葘?duì)值最大化的空位)再乘以100而確定。因此，當(dāng)將Z與IP-I的8個(gè)氨基酸進(jìn)行最佳比對(duì)時(shí)，其具有不超過(guò)2個(gè)與IP-I之
對(duì)應(yīng)氨基酸一致的氨基酸。本發(fā)明化合物中的一個(gè)或多個(gè)氨基酸側(cè)鏈可與親脂取代基綴合。所述親脂取代基可共價(jià)鍵合至氨基酸側(cè)鏈的原子，或者可通過(guò)間隔物綴合至氨基酸側(cè)鏈。所述氨基酸可以是肽X的一部分，或肽Z的一部分。不希望受理論的約束，認(rèn)為親脂取代基結(jié)合血流中的白蛋白，從而保護(hù)本發(fā)明化合物免受酶降解，這可增強(qiáng)化合物的半衰期。所述間隔物(當(dāng)存在時(shí))用于在所述化合物和所述親脂取代基之間提供間隔。親脂取代基可通過(guò)酯、磺酰酯、硫代酯、酰胺或磺酰胺與氨基酸側(cè)鏈或間隔物連接。因此，應(yīng)理解，優(yōu)選的親脂取代基包括?；?，磺?；纬甚?、磺酰酯、硫代酯、酰胺或磺酰胺之一部分的N原子、0原子或S原子。優(yōu)選地，親脂取代基中的?；c氨基酸側(cè)鏈或間隔物形成酰胺或酯的一部分。親脂取代基可包含具有4至30個(gè)碳原子的烴鏈。優(yōu)選地，它具有至少8或12個(gè) C原子，優(yōu)選地它具有M個(gè)或更少的C原子，或者20個(gè)或更少的C原子。烴鏈可以是線性的或分支的，并且可以是飽和的或不飽和的。應(yīng)理解，烴鏈優(yōu)選地被這樣的部分所取代，所述部分形成與氨基酸側(cè)鏈或間隔物的連接，例如?；?、磺酰基、N原子、0原子或S原子。最優(yōu)選地，所述烴鏈被?；〈蚨鵁N鏈可以是烷?；?例如棕櫚?；⒓乎；?、月桂?；?肉豆蔻?；蛴蝉ヵ；?的一部分。因此，所述親脂取代基可具有下式
權(quán)利要求
1.具有式R1-X-Z-R2的化合物或其可藥用鹽，其中R1為H、C1^4烷基、乙?；?、甲?；?、苯甲?；蛉阴；?； R2 為 OH 或 Ml2 X為具有式I的肽His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Lys-Ala-A Ia-His-Asp-Phe-Val-Glu-Trp-Leu-Leu-Arg-Ala或在至多4個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則 第2位殘基選自Aib、D-Ser ； 第 12 位殘基選自Leu、Arg、Dpu、Dpr、Orn ； 第 16 位殘基選自Arg、His、Lys, Glu、Asp ； 第 17 位殘基選自Arg、Leu、Dpu, Dpr、Orn ； 第 18 位殘基選自Arg、Lys、His、Ser、Tyr ； 第 20 位殘基選自Gln、Lys、Arg、Glu、Asp ； 第21位殘基是Glu;第 M 位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys、Arg、Asp ； 第 27 位殘基選自Met、Cys, Lys、Arg、Glu ； 第 28 位殘基選自Asn、Ser、Lys、Glu、Ala、Leu、Asp ；以及第四位殘基選自Thr、Glu、Lys ；并且Z不存在或者為具有1 20個(gè)選自Ala、Leu、Ser, Thr, Tyr, Cys, Glu、Lys、Arg、 Dbu, Dpr和Orn之氨基酸單元的肽序列。
2.具有式R1-X-Z-R2的化合物或其可藥用鹽，其中R1為H、C1^4烷基、乙?；?、甲?；?、苯甲酰基或三氟乙?；?； R2 為 OH 或 Ml2 X為具有式I的肽His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Lys-Ala-A Ia-His-Asp-Phe-Val-Glu-Trp-Leu-Leu-Arg-Ala或在至多5個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則 第2位殘基選自Aib、D-Ser ； 第 16 位殘基選自Arg、His、Lys、Glu ； 第 17 位殘基為 Arg、Leu、Dpu> Dpr> Orn ； 第 20 位殘基選自Gln、Lys、Arg、Glu、Asp ； 第21位殘基是Glu;第 M 位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys、Arg、Asp ； 第 27 位殘基選自Met、Cys, Lys、Arg、Glu ； 第 28 位殘基選自Asn、Ser、Lys、Glu、Ala、Leu、Asp ；以及第四位殘基選自Thr、Glu、Lys ；并且Z不存在或者為具有1 20個(gè)選自Ala、Leu、Ser, Thr, Tyr, Cys, Glu、Lys、Arg、 Dbu, Dpr和Orn之氨基酸單元的肽序列。
3.權(quán)利要求1的化合物，其中X在至多4個(gè)的以下位置處與式I不同；如果與式I不同，則第2位殘基選自Aib、D-Ser ；第 16 位殘基選自Arg、His、Lys, Glu、Gly ；第 M 位殘基選自Gln、Leu、Ala、Lys, Arg ；第 27 位殘基選自Met、Cys、Lys、Arg、Glu ；第 28 位殘基選自Asn、Ser、Lys、Glu、Ala、Leu ；以及第四位殘基選自Thr、Glu、Lys。
4.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物，其中X包含一個(gè)或多個(gè)以下殘基組 17-Lys,18-Ala ；17-Leu,18-Ala ；17-Lys,18-Ala,20-His ；17-Leu,18-Ala,20-His ；17-Lys,18-Ala,24-Glu ；17-Leu,18-Ala,24-Glu ；17-Lys,18-Ala,27-Leu ；17-Leu,18-Ala,27-Leu ；17-Lys,18-Ala,29-Ala ；17-Leu,18-Ala,29-Ala ；17-Lys,18-Ala,27-Leu,29-Ala ；17-Leu,18-Ala,27-Leu,29-Ala ；17-Lys,18-Ala,27-Leu,28-Arg, 29-Ala ；17-Leu,18-Ala,27-Leu,28-Arg,29-Ala ；24-Glu,28-Arg ；24-Glu,28-Arg,27-Leu ；24-Glu,28-Arg,27-Leu,29-Ala ；27-Leu,28-Arg,29-Ala ；29-Ala ；20-Arg,24-Arg,27-Lys,28-Leu ；17-Arg；18-Arg； 20-Gln ； 24-Gln ；27-Met,28-Asn,29-Thr ；或 24-Lys0
5.權(quán)利要求2的化合物，其中X包含以F殘基組之一20-Gln、24-Gln、27-Met、28-Asn、 29-Thr ；或 17-Leu、20-Gln、24-Gln、28-Asn、29-Thr。
6.權(quán)利要求1的化合物，其中X具有以下序列 H-DSer-QGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEffLLRA(SEQ ID NO 6)； H-Alb-QGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEffLLRA(SEQ ID NO 7)；HSQGTFTSDYSKYLDSKAARDFVRffLKLA(SEQ ID NO 5)； HSQGTFTSDYSKYLDSRAAHDFVEffLLRA(SEQ ID NO 12)； HSQGTFTSDYSKYLDSKRAHDFVEffLLRA(SEQ ID NO 13)； HSQGTFTSDYSKYLDSKAAQDFVEffLLRA(SEQ ID NO 8)； HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVQffLLRA(SEQ ID NO 9)； HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEffLMNT(SEQ ID NO 10)； HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVKffLLRA(SEQ ID NO 11)； HSQGTFTSDYSKYLDSKAAKDFVEffLLRA ； (SEQ ID NO: 18)； HSQGTFTSDYSKYLDKKAAHDFVEffLLRA ； (SEQ ID NO 19)或 HSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEffLLRA(SEQ ID NO :20)。
7.權(quán)利要求2的化合物，其中X具有以下序列 HSQGTFTSDYSKYLDSKAAQDFVQffLMNT(SEQ ID NO 15)或 HSQGTFTSDYSKYLDSLAAQDFVQffLLNT(SEQ ID NO: 14)。
8.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物，其中R1為H。
9.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物，其中R2為NH2。
10.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物，其中Z與具有序列 Lys-Arg-Asn-Arg-Asn-Asn-Ile-Ala的人胃泌酸調(diào)節(jié)素IP-I序列的對(duì)應(yīng)部分具有不高于 25%的序列同一性。
11.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物，其中Z的C端殘基為Cys。
12.權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的化合物，其中Z不存在。
13.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物，其中所述化合物如肽X中一個(gè)或多個(gè)氨基酸側(cè)鏈與親脂取代基或聚合部分綴合。
14.權(quán)利要求13的化合物，其中X具有以下序列 HSQGTFTSDYSKYLDSK (isoGlu (Palm))AAHDFVEffLLRA(SEQ ID N0:17)。
15.編碼前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)之化合物的核酸。
16.包含權(quán)利要求15之核酸的表達(dá)載體。
17.包含權(quán)利要求15之核酸或權(quán)利要求16之表達(dá)載體的宿主細(xì)胞。
18.藥物組合物，其包含與可藥用載體混合的前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的化合物、核酸、 表達(dá)載體或宿主細(xì)胞。
19.權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)之化合物、核酸、表達(dá)載體或宿主細(xì)胞在制備藥物中的用途，所述藥物用于防止體重增加、促進(jìn)體重減輕或者用于治療由體重超重引起或與其相關(guān)的病癥或肥胖癥，包括病態(tài)肥胖、肥胖相關(guān)炎癥、肥胖相關(guān)膽囊疾病和肥胖引起的睡眠呼吸暫停，或者用于治療胰島素抗性、葡萄糖不耐受、2型糖尿病、高血壓、致動(dòng)脈粥樣化血脂異常、動(dòng)脈粥樣硬化、動(dòng)脈硬化、冠心病或中風(fēng)。
20.權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)的化合物、核酸、表達(dá)載體或宿主細(xì)胞，其用于醫(yī)學(xué)治療的方法中。
21.權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的化合物、核酸、表達(dá)載體或宿主細(xì)胞，其用于以下方法中防止體重增加、促進(jìn)體重減輕或者用于治療由體重超重引起或與其相關(guān)的病癥或肥胖癥，包括病態(tài)肥胖、肥胖相關(guān)炎癥、肥胖相關(guān)膽囊疾病和肥胖引起的睡眠呼吸暫停，或者用于治療胰島素抗性、葡萄糖不耐受、2型糖尿病、高血壓、致動(dòng)脈粥樣化血脂異常、動(dòng)脈粥樣硬化、動(dòng)脈硬化、冠心病或中風(fēng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于促進(jìn)體重減輕或防止體重增加以及用于糖尿病、代謝綜合征和相關(guān)疾病治療中的材料和方法。特別地，本發(fā)明提供了在這些方法中有效的新型胰高血糖素肽類似物。所述肽可通過(guò)具有與人胰高血糖素相比提高的針對(duì)GLP-1受體之選擇性來(lái)介導(dǎo)其作用。
文檔編號(hào)C07K14/605GK102282167SQ200880132682
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者埃迪·邁爾, 延斯·羅森格倫·道高, 比亞內(nèi)·杜·拉森, 迪特·里貝爾, 馬里耶·斯科夫高 申請(qǐng)人:西蘭制藥公司